第281章 微观世界，元素周期（2/2）

他看向林清源：“清源，我们需要放射性实验室的支持。用α粒子散射实验，测定不同元素原子核的相对电荷量，从而确定原子序数。”

林清源迅速理解了其中的逻辑：“如果这个假说成立，那么按原子序数排列，元素的性质周期就会完美契合，氩和钾的顺序问题就迎刃而解！”

“不仅如此。”陈默走到黑板前，用粉笔画出一个表格的雏形——横向分为8列（主族），纵向分为7行（周期），将已知元素填入相应的位置。在第三周期，铝（Al）、硅（Si）、磷（P）、硫（S）、氯（Cl）之后，他空了一个格子，然后填入氩（Ar）。接下来第四周期，钾（K）、钙（Ca）……

“看，这样一来，每个纵列的元素，化学性质高度相似：第一列是碱金属，活泼；第二列是碱土金属；第七列是卤素，第八列是惰性气体……周期性的美感就出来了。”

整个实验室的人都围了过来，看着那个逐渐成型的表格。虽然还有空缺（尚未发现的元素），但整体结构已经清晰可见。一种基于内在数理秩序的美，震撼了在场每一个研究者。

“这就是元素周期表。”陈默放下粉笔，“它不仅是一个分类工具，更是一个预测工具。根据空缺位置上下左右元素的已知性质，我们可以预言尚未发现的元素会具有怎样的原子量、密度、熔点、沸点和化学性质。甚至……我们可以根据周期表，主动去合成或寻找这些元素。”

杨维钧盯着周期表上的一些空缺，喃喃道：“比如这里，原子序数43的位置，上下左右分别是钼和锝……它应该是一种银灰色的金属，熔点很高，可能具有特殊的催化性质……”

“没错。”陈默赞许地点头，“这就是周期表的力量：它将化学从经验收集，提升为可以理性预测的科学。”

五个月后，共和八年九月，微观研究所报告厅。

能容纳三百人的报告厅座无虚席。前排坐着陈默、林清源、王铁柱、以及理事会其他领域的负责人。中后排则是来自全球的顶尖化学家、物理学家——许多人专程为这次发布会而来，其中就包括英国皇家学会化学分会主席威廉·克鲁克斯爵士，以及法国法兰西学院的着名化学家马里耶·居里夫人（在这个世界线，她因对放射性的早期研究已获得国际声誉）。

讲台上，林清源身后的幕布上，悬挂着一幅巨大的彩色印刷版《标准元素周期表》。表格采用蓝、绿、黄、红等不同颜色标注主族、过渡金属、镧系锕系等，每个格子内清晰印着元素符号、中文名、原子序数、原子量以及关键物理化学性质。表格中还有七个位置标注着“？”和预测的性质——那是尚未发现的元素。

“女士们，先生们，同仁们，”林清源的声音通过电容话筒清晰传出，“今天，我们在此正式发布《共和八年标准元素周期表》。这份表格基于过去四年对六十七种已知元素的四万三千次精确测量，以及α粒子散射实验对原子序数的测定，综合而成。”

他指向表格：“它的核心思想是：元素的物理和化学性质，是其原子序数（即原子核电荷数）的周期性函数。这种周期性，源于原子核外电子排布的规律性重复。”

克鲁克斯爵士举手提问：“林先生，您如何确定原子序数的真实性？它可能只是一种数学编排技巧。”

林清源示意助手操作投影仪。幕布上出现了一组实验数据图和照片：α粒子轰击不同金属箔的散射角分布曲线，以及相应的计算推导过程。

“通过卢瑟福-盖革α粒子散射实验，我们测定了从氢到铀共三十种元素的相对核电荷数。这些数据与周期表上的原子序数完美对应，误差小于百分之一。”林清源调出另一张图表，“更重要的是，原子序数与元素的X射线特征频率的平方根成正比——这是莫塞莱定律的实验验证，它从另一个独立角度证实了原子序数的物理实在性。”

居里夫人接过话筒，用带着法语口音的汉语问道：“那么，那些空缺位置上的预测元素，理事会是否有计划寻找或合成？”

“这正是我们下一步的工作。”林清源点头，“我们已经组建了四个探索小组，分别针对第43号（锝）、61号（钷）、85号（砹）和87号（钫）元素。我们将尝试用粒子加速器（正在建设）轰击邻近元素，或者从天然矿物中分离提取。周期表不仅总结已知，更指引我们去发现未知。”

报告厅里响起热烈的讨论声。许多老派化学家感到世界观受到了冲击——他们习惯了将元素视为孤立的存在，而现在，所有元素被纳入了一个统一的、基于数理逻辑的框架中。这不仅仅是一张表格，这是一种全新的认知世界的方式。

陈默在台下静静听着，嘴角带着淡淡的笑意。元素周期表的建立，标志着一个关键的转折点：人类对物质世界的认识，从宏观表象深入到了原子层面。从此，化学不再是“炼金术式”的试错，而是可以基于原子结构和电子排布进行理性设计。

更重要的是，它为接下来的一切奠定了基础：理解了原子，才能理解化学键，才能设计新材料；理解了原子核，才能窥见核能的可能；理解了电子，才能发展出电子学和未来的计算机技术。

报告会结束后，陈默和林清源并肩走在研究所的长廊里。

“清源，接下来微观研究所的重点要转向两个方向。”陈默说，“第一，原子核物理。深入研究原子核的组成、结合能、放射性衰变。我预感，那里蕴藏着远超化学能的能量。”

林清源神情凝重：“您是指……像太阳一样，从原子核中获取能量？”

“更可控的形式。”陈默点头，“第二，量子理论。电子在原子中的行为，用经典力学无法完美解释。我们需要一套全新的物理学，来描述微观世界的规律。这套理论可能会颠覆我们对‘实在’的理解，但它是通往更深刻真理的必经之路。”

他停下脚步，望向窗外。已是黄昏，西山层林尽染。

“宏观世界，我们有飞机在征服天空；微观世界，我们有周期表在揭示物质的奥秘。”陈默轻声说，“当这两条道路都走到一定深度时，清源，你猜会发生什么？”

林清源思索片刻，眼中闪过一道光芒：“宏观与微观的结合……意味着我们能从原子层面设计和制造材料，来建造飞得更高更远的飞行器；也意味着我们能从原子核中获取能量，来驱动这些飞行器。”

“没错。”陈默微笑，“这就是科学的力量：它让我们既能仰望星空，又能洞察微尘。而星空与微尘，在终极规律上，是相通的。”

暮色渐浓，研究所里的电灯次第亮起。那些灯光，源于电子在导体中的流动；那些建筑材料，源于元素周期表所归纳的原子组合。

微观世界的规律，正悄无声息地支撑着整个文明的运转。

而今天，人类终于有了一张窥探这规律核心的地图。

探索，才刚刚开始。